Avaliação do nível de tensão residual e susceptibilidade à fragilização por hidrogênio em juntas soldadas do aço API 5L X80 utilizados para o setor de petróleo e gás.

• Autor(a) principal: ARAÚJO, Bruno Allison.
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
• Texto Completo: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/7180
• topic: Ciência e Engenharia de Materiais.; Soldagem.; Aço API 5L X80.; Tensões Residuais.; Fragilização por Hidrogênio.; Juntas Soldadas.; Petróleo e Gás - Setor.; Welding.; API 5L X80 steel.; Residual Stresses.; Hydrogen embrittlement.; Welded joints.; Oil and Gas - Sector.

O presente trabalho busca avaliar as tensões residuais e a susceptibilidade a mecanismos de fragilização por hidrogênio em juntas soldadas do aço API 5L X80 aplicadas para o setor de petróleo e gás. Foram empregados três tipos de processos de soldagem diferentes para a execução das soldas (Arco Elétrico com Eletrodo Revestido – SMAW, com Eletrodo de Tungstênio e Proteção Gasosa – GTAW e com Arame Tubular – FCAW-Autoprotegido). Quatro juntas soldadas foram obtidas variando-se consumíveis, parâmetros e processos de soldagem. As tensões residuais foram avaliadas por difração de raios-x nas regiões superiores, inferiores e ao longo da espessura das chapas. Testes de permeação eletroquímica de hidrogênio foram realizados de acordo com a norma ASTM G148-97-R11 (2011). A susceptibilidade à fragilização por hidrogênio foi avaliada através de testes de susceptibilidade à Fragilização por Hidrogênio Provocada por Sulfetos (Sulfide Stress Cracking - SSC) de acordo com a norma G 129-00-R06 (2006) empregando-se a solução A proposta pela norma NACE TM0177/2005 com adições de tiossulfato de sódio. Testes de Trincamento Induzido por hidrogênio (Hydrogen Induced Cracking – HIC) foram realizados de acordo com a norma NACE TM0284/2003. Nas regiões superiores das juntas soldadas foi verificado que, com o emprego de aportes térmicos similares, mas com intensidades de corrente e velocidades de soldagem maiores, as tensões residuais foram mais compressivas. Para diferentes consumíveis e processos de soldagem, foi verificado que o emprego de altas correntes implica em tensões residuais mais compressivas ao longo do Metal de Solda (MS) na superfície superior. No caso da região inferior, quanto maiores os aportes térmicos mais trativas foram as tensões residuais no MS. Todas as juntas mostraram-se susceptíveis à SSC. Foi verificado que a difusividade e solubilidade não podem sem considerados os únicos fatores na susceptibilidade à SSC. Mesmo apresentado, em alguns casos, tensões residuais trativas ao longo da espessura, as juntas não apresentaram trincas nos testes HIC em soluções simulando baixas concentrações de H2S.